1、中华人民共和国行业标准土工试验规程发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准土工试验规程主编单位南京水利科学研究院批准单位中华人民共和国水利部施行日期年月日中华人民共和国水利部关于批准发布土工试验规程的通知水国科号根据部水利水电技术标准制定修订计划由水利部国际合作与科技司主持以南京水利科学研究院为主编单位修订的土工试验规程经审查批准为水利行业标准并予以发布标准的名称和编号为土工试验规程本标准实施后取代及土工试验规程本标准自年月日起实施在实施过程中请各单位注意总结经验如有问题请函告主持部门并由其负责解释标准文本由中国水利水电出版社出版发行一九九九年三月二十五日前言根据水利部技监办号精
2、神按水利水电技术标准编写规定的要求对土工试验规程第一分册第二分册第三分册的内容及下册中除第二第三分册外的内容共项进行了全面的修订经修订后的土工试验规程列有项试验和个附录在修订中将原规程中不常用或不成熟的项目减去了项试验新增了项试验承载比试验回弹模量试验共振柱试验冻结温度试验及游离氧化铁试验在固结试验中增加了应变控制连续加荷试验方法在原位密度试验中增列了核子射线法在载荷试验中增加了螺旋板试验方法等修改后的土工试验规程包括室内常规土工试验土的膨胀性试验土的变形参数试验土的动力试验冻土物理性试验土的原位试验粗颗粒土试验和土的化学性试验等内容涵盖了一般工程及黄土膨胀土盐渍土红土和冻土等特殊土所需的试验
3、项目比较全面地反映了土工试验的内容本次修订与原规程相比增加了引用标准一章在仪器设备中增加了仪器设备的检定和校准一节在附录中增加了试验数据的整理与成果报告和室内土工仪器通用要求并按标准编写规定的要求将试验说明书改为条文说明本标准主编单位南京水利科学研究院本标准参编单位中国水利水电科学研究院长江科学院水利部东北勘测设计院本标准主要起草人盛树馨窦宜陶秀珍朱思哲徐伯孟李青云郭熙灵何晓民目次土的工程分类土样和试样制备含水率试验密度试验比重试验颗粒分析试验界限含水率试验湿化试验毛管水上升高度试验相对密度试验击实试验承载比试验回弹模量试验渗透试验固结试验黄土湿陷试验三轴压缩试验一个试样多级加荷三轴压缩试验孔
4、隙水压力消散试验无侧限抗压强度试验直接剪切试验排水反复直接剪切试验无粘性土休止角试验自由膨胀率试验膨胀率试验收缩试验膨胀力试验静止侧压力系数试验弹性模量试验土的变形参数试验单轴抗拉强度试验振动三轴试验共振柱试验冻土含水率试验冻土密度试验冻结温度试验冻土导热系数试验未冻含水率试验冻胀量试验冻土融化压缩试验原位密度试验原位渗透试验原位直剪试验十字板剪切试验标准贯入试验静力触探试验动力触探试验旁压试验载荷试验波速试验原位冻胀量试验原位冻土融化压缩试验粗颗粒土的试样制备粗颗粒土相对密度试验粗颗粒土击实试验粗颗粒土的渗透及渗透变形试验反滤料试验粗颗粒土固结试验粗颗粒土直接剪切试验粗颗粒土三轴压缩试验化学
5、分析试样风干含水率试验酸碱度试验易溶盐试验中溶盐石膏试验难溶盐碳酸钙试验有机质试验游离氧化铁试验阳离子交换量试验土的矿物组成试验附录试验数据的整理与成果报告附录室内土工仪器的通用要求附录土样要求与管理本标准用词说明土的工程分类目的和适用范围本规程用于工程用土的鉴别定名和描述以便对土的性状作定性评价本规程适用于各类工程用土不适用于有机土混凝土所用砂和石料注工程用土指工程勘察建筑地基堤坝填料等涉及的土类有机土指土中部分成分为有机物质的土引用标准土的分类标准土工试验规程一般规定土的工程分类简称分类应以下列土的特性指标作为依据土颗粒组成及其特性土的塑性指标液限塑限和塑性指数土中有机质含量土的分类试验应
6、按下列标准进行土颗粒粒组含量应按颗粒分析试验中的筛析法规定进行试验土的塑性指标应按界限含水率试验规定进行试验有机质含量应按有机质试验规定进行测定本规程将工程用土分为一般土和特殊土两大类一般土不同粒组的相对含量可分为巨粒土粗粒土和细粒土特殊土包括黄土膨胀土红粘土土的粒组应按表中规定的土颗粒粒径范围划分表粒组划分粒组统称粒组划分粒径的范围巨粒组漂石块石组卵石碎石组粗粒组砾粒角砾粗砾中砾细砂砂粒粗砂中砂细砂细粒组粉粒粘粒土颗粒组成特性应以土的级配指标不均匀系数和曲率系数表示不均匀系数反映土中颗粒级配均匀程度的一个系数应按式计算式中在粒径分布曲线上粒径累积质量分别占总质量和的粒径曲率系数反映粒径分布曲
7、线的形状是颗粒级配优劣程度的一个系数应按式计算式中在粒径分布曲线上粒径累积质量占总质量的的粒径其余符号见式土类基本代号应符合下列规定漂石块石卵石碎石砾角砾砂粉土粘土细粒土和合称混合土粗细粒土合称有机质土黄土膨胀土红粘土盐渍土级配良好级配不良高液限低液限表示土类的代号按下列规定构成个代号即表示土的名称示例卵石碎石粉土由个基本代号构成时第个基本代号表示土的主成分第个基本代号表示土的特性指标土的液限或土的级配示例不良级配砾低液限粘土由个基本代号构成时第个基本代号表示土的主成分第个基本代号表示液限的高低或级配的好坏第个基本代号表示土中所含次要成分示例含砾高液限粘土含砂低液限粉土土的分类一般程序根据土中
8、未完全分解的动植物残骸和无定形物质判定是有机土还是无机土有机质呈黑色青黑色或暗色有臭味手触有弹性和海绵感注当不能判定时可将试样在的烘箱中烘焙一昼夜焙烘后试样的液限降低到未烘焙试样液限的时则试样为有机质土对于无机土则按巨粒土粗粒土和细粒土进行细分类巨粒土和含巨粒土的分类和定名试样中巨粒组质量大于总质量的土称巨粒类土试样中巨粒组质量为总质量的的土为巨粒混合土试样中巨粒组质量小于总质量的土可扣除巨粒按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名巨粒土和含巨粒土的分类定名应符合表的规定粗粒土的分类和定名试样中粗粒组质量大于总质量的土称粗粒类土粗粒类土中砾粒组质量大于总质量的土称砾类土砾粒组质量小于或等于总质量的土
9、称砂类土表巨粒土和含巨粒土的分类土类粒组含量土代号土名称巨粒土巨粒含量漂石粒含量漂石漂石粒含量卵石混合巨粒土巨粒含量小于大于漂石粒含量混合土漂石漂石粒含量混合土卵石巨粒混合土巨粒含量漂石含量卵石含量漂石混合土漂石含量卵石含量卵石混合土砾类土应根据其中细粒含量及类别粗粒组的级配按表分类和定名表砾类土分类土类粒组含量土代号土名称砾细粒含量小于级配级配良好砾级配不同时满足上述要求级配不良砾含细粒土砾细粒含量含细粒土砾细粒土质砾细粒含量细粒为粘土粘土质砾细粒为粉土粉土质砾注表中细粒土质砾土类应按细粒土在塑性图中的位置定名砂类土应根据其中细粒含量及类别粗料组的级配按表分类和定名细粒土分类和定名试样中细粒
10、组质量大于或等于总质量的土称细粒类土细粒类土应按下列规定划分试样中粗粒组小于总质量的土称细粒土试样中粗粒组质量为总质量的的土称含粗粒表砂类土的分类土类粒组含量土代号土名称砂细粒含量小于级配级配良好砂级配不同时满足上述要求级配不良砂含细粒土砂细粒含量含细粒土砂细粒土质砂细粒含量细粒为粘土粘土质砂细粒为粉土粉土质砂注表中细粒土质砂土类应按细粒土在塑性图中的位置定名的细粒土试样中含有部分有机质有机质含量的土称有机质土细粒土应根据塑性图分类塑性图的横坐标为土的液限纵坐标为塑性指数塑性图中有两条界限线线方线式线上侧为粘土下侧为粉土线方程式为高液限为低液限本标准的塑性图为图细粒土应按塑性图中的位置确定土的
11、类别并按表分类和定名表细粒土的分类土的塑性指标在塑性图中的位置塑性指数液限土代号土名称和高液限粘土低液限粘土和高液限粉土低液限粉土图塑性图含粗粒土的细粒土先按表规定确定细粒土名称再按下列规定最终定名粗粒中砾粒占优势称含砾细粒土应在细粒土名代号后缀以代号示例含砾高液限粘土含砾低液限粉土粗粒中砂粒占优势称含砂细粒土应在细粒土代号后缀以代号示例含砂高液限粘土含砂低液限粉土有机质土可按表规定划分定名在各相应土类代号之后缀以代号示例有机质高液限粘土有机质低液限粉土特殊土分类黄土膨胀土和红粘土等特殊土类在塑性图中的基本位置见表其相应的初步判别见表黄土膨胀土红粘土等特殊土的最终分类和定名尚应遵照相应的专门规
12、范本规程仅规定在塑性图中的基本位置和相应的学名图特殊土塑性图表黄土膨胀土和红粘土的判别土的塑性指标在塑性图中的位置塑性指数液限土代号土名称低液限粘土黄土高液限粘土膨胀土高液限粉土红粘土土的简易鉴别分类和描述简易鉴别方法简易鉴别方法是用目测法代替筛析法确定土颗粒组成及其特征用干强度手捻搓条韧性和摇振反应等定性方法代替用仪器测定土的塑性土的有机质可按本规程的规定鉴定土粒粒组含量的确定可将研碎的风干试样摊成一薄层凭目测估计土中巨粗细粒组所占的比例再按本规程至的有关规定确定其为巨粒土粗粒土砾类土或砂类土和细粒土干强度试验将一小块土捏成土团风干后用手指掰断捻碎根据用力大小可区分为干强度高很难或用力才能捏
13、碎或掰断干强度中等稍用力即可捏碎或掰断干强度低易于捏碎或捻成粉末手捻试验将稍湿或硬塑的小土块在手中揉捏然后用拇指和食指将土捻成片状根据手感和土片光滑度可区分为塑性高手感滑腻无砂捻面光滑塑性中等稍有滑腻感有砂粒捻面稍有光泽塑性低稍有粘性砂感强捻面粗糙搓条试验将含水率略大于塑限的湿土块在手中揉捏均匀再在手掌上搓成土条根据土条断裂而能达到的最小直径可区分为塑性高能搓成直径小于的土条塑性中等能搓成直径为的土条塑性低搓成直径大于的土条即断裂韧性试验将含水率略大于塑限的土块在手中揉捏均匀然后在手掌中搓成直径为的土条再揉成土团根据再次搓条的可能性可区分为韧性大能揉成土团再搓成条捏而不碎韧性中等可再揉成团捏而
14、不易碎韧性小勉强或不能揉成团稍捏或不捏即碎摇振反应试验将软塑至流动的小土块捏成土球放在手掌上反复摇晃并用另一手振击该手掌土中自由水渗出球面呈现光泽用两手指捏土球放松手水又被吸入光泽消失根据上述渗水和吸水反应快慢可区分为反应快立即渗水和吸水反应中等渗水和吸水中等反应慢或无反应渗水和吸水慢或不渗不吸鉴别分类巨粒土和粗粒土根据的目估结果按本规程表表和表的规定进行分类和定名细粒土可根据本规程和至的试验结果按表进行分类和定名表细粒土简易分类半固态时的干强度硬塑可塑状态时的手捻感和光滑度土在可塑状态时可搓成最小直径韧性软塑一流动状态时的摇振反应土类代号低中灰黑色粉粒为主稍粘捻面粗糙低快中中砂粒稍多有粘性捻
15、面较粗糙无光泽低快中中高有砂粒稍有滑腻感捻面稍有光泽灰黑色者为中无很慢中粉粒较多有滑腻感捻面较光滑中无慢中高灰黑色无砂滑腻感强捻面光滑中高无慢高很高无砂感滑腻感强捻面有光泽灰黑色者为高无土状态描述在现场采样和试验开启土样时应按下述内容描述土的状态巨粒土和粗粒土通俗名称及当地名称土颗粒的最大粒径漂石粒卵石粒砾粒砂粒组的含量百分数土颗粒形状圆次圆棱角或次棱角土颗粒矿物成分土的颜色和有机物含量细粒土成分粘土或粉土土的代号和名称示例粉质砂土含砾约最大粒径约砾坚带棱角砂粒由粗到细粒圆含约的无塑性粉质土干强度低密实天然状态潮湿系冲积砂细粒土通俗名称及当地名称土粒的最大粒径巨粒砾粒砂粒组的含量百分数潮湿时颜
16、色及有机质含量土的湿度干湿很湿或饱和土的状态流动软塑可塑或硬塑土的塑性高中或低土的代号和名称示例粘质粉土棕色微有塑性含少量细砂有无数垂直根孔天然状态坚实系黄土土的状态应根据不同用途按下列各项分别描述当用作填土时不同土类的分布层次和范围当用作地基时土类的分布层次及范围土层结构层理特征密实度和稠度土样和试样制备目的和适用范围土样在试验前必须经过制备程序包括土的风干碾散过筛匀土分样和贮存等预备程序以及制备试样程序土样制备程序视需要的试验而异故土样制备前应拟定土工试验计划对密封的原状土样除小心搬运和妥善存放外在试验前不应开启试验前如需要进行土样鉴别和分类必须开启时则在检验后应迅速妥善封好贮藏应使土样少
17、受扰动本规程适用于扰动土样的预备程序扰动土样和原状土样的制备程序制备特殊试样的程序分别在有关试验项目中阐述仪器设备制备土样需用的仪器设备细筛孔径洗筛孔径台秤称量分度值天平称量分度值称量分度值碎土器磨土机击实器包括活塞导筒和环刀抽气机附真空表饱和器附金属或玻璃的真空缸其他烘箱干燥器保湿器研钵木锤木碾橡皮板玻璃瓶玻璃缸修土刀钢丝锯凡士林土样标签以及其他盛土器等仪器设备的检定和校准计量仪器台秤天平真空表应按相应的检定规程进行检定扰动土样预备程序细粒土样预备程序将扰动土样进行土样描述如颜色土类气味及夹杂物等如有需要将扰动土充分拌匀取代表性土样进行含水率测定将块状扰动土放在橡皮板上用木碾或利用碎土器碾散
18、勿压碎颗粒如水量较大时可先风干至易碾散为止根据试验所需土样数量将碾散后的土样过筛物理性试验土样如液限塑限缩限等试验过筛物理性及力学性试验土样过筛击实实验土样过筛过筛后用四分对角取样法或分砂器取出足够数量的代表性土样分别装入玻璃缸内标以标签以备各项试验之用对风干土需测定风干含水率为配制一定含水率的土样取过筛的足够试验用的风干土平铺在不吸水的盘内按本规程式计算所需的加水量用喷雾器喷洒预计的加水量静置一段时间然后装入玻璃缸内盖紧润湿一昼夜备用砂性土润湿时间可酌情减短测定湿润土样不同位置的含水率至少个以上要求差值不大于对不同土层的土样制备混合土样时应根据各土层厚度按权数计算相应的质量配合然后按本规程至
19、的规标签应注明工程名称土样编号过筛孔径用途制备日期和试验人员等定进行扰动土的预备工作粗粒土样预备程序对砂及砂砾土按本规程的四分法或分砂器细分土样然后取足够试验用的代表性土样供作颗粒分析试验用其余过筛筛上和筛下土样分别贮存供作比重及最大和最小孔隙比等试验用取一部分过筛的土样供作力学性试验用如有部分粘土依附在砂砾石上面则先用水浸泡将浸泡过的土样在筛上冲洗取筛上及筛下代表性的土样供作颗粒分析试验用将冲洗下来的土浆风干至易碾散为止再按本规程至的规定进行预备工作扰动土试样制备一般要求根据工程和设计的要求将扰动土制备成所需的试样供进行湿化膨胀渗透压缩及剪切等试验用试样制备的数量视试验需要而定一般应多制备个
20、备用制备试样密度含水率与制备标准之差值应分别在与范围以内平行试验或一组内各试样间之差值分别要求在和以内扰动土试样的制备视工程实际情况分别采用击样法击实法和压样法击样法根据环刀的容积及所要求的干密度含水率按本规程式式计算的用量制备湿土样将湿土倒入预先装好的环刀内并固定在底板上的击实器内用击实方法将土击入环刀内取出环刀称环刀土总量并符合本规程的要求击实法根据试样所要求的干密度含水率按本规程式式计算的用量制备湿土样用击实试验击实程序将土样击实到所需的密度用推土器推出将试验用的切土环刀内壁涂一薄层凡士林刃口向下放在土样上用切土刀将土样切削成稍大于环刀直径的土柱然后将环刀垂直向下压边压边削至土样伸出环刀
21、为止削去两端余土并修平擦净环刀外壁称环刀土总量准确至并测定环刀两端削下土样的含水率试样制备应尽量迅速操作或在保湿间内进行压样法按本规程的规定制备湿土样称出所需的湿土量将湿土倒入预先装好环刀的压样器内拂平土样表面以静压力将土压入环刀内取出环刀称环刀土总量并符合本规程的要求原状土试样制备小心开启原状土样包装皮辨别土样上下和层次整平土样两端无特殊要求时切土方向与天然层次垂直按本规程的操作步骤切取试样试样与环刀要密合同一组试样的密度差值不宜大于含水率差值不宜大于切削过程中应细心观察土样的情况并描述它的层次气味颜色有无杂质土质是否均匀有无裂缝等切取试样后剩余的原状土样应用蜡纸包好置于保湿器内以备补作试验
22、之用切削的余土作物理性试验视试样本身及工程要求决定试样是否进行饱和如不立即进行试验或饱和时则将试样暂存于保湿器内试样饱和基本规定土的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和当孔隙被水充满时的土称为饱和土试样饱和方法视土的性质选用浸水饱和法毛管饱和法及真空抽气饱和法三种砂土可直接在仪器内浸水饱和较易透水的粘性土糁透系数大于时采用毛管饱和法较为方便不易透水的粘性土渗透系数小于时采用真空饱和法如土的结构性较弱抽气可能发生扰动者不宜采用毛管饱和法选用框式饱和器图在装有试样的环刀两面贴放滤纸再放两块大于环刀的透水板于滤纸上通过框架两端的螺丝将透水板环刀夹紧将装好试样的饱和器放入水箱中注清水入箱水面不宜将试样淹没使
23、土中气体得以排出关上箱盖防止水分蒸发借土的毛细管作用使试样饱和一般约需天试样饱和后取出饱和器松开螺丝取出环刀擦干外壁吸去表面积水取下试样上下滤纸称环刀土总量准确至按本规程式计算饱和度如饱和度小于时将环刀再装入饱和器浸入水中延长饱和时间真空饱和法选用重叠式饱和器图或框式饱和器在重叠式饱和器下板正中放置稍大于环刀直径的透水板和滤纸将装有试样图框式饱和器图重叠式饱和器框架透夹板透水板水板环刀环刀拉杆的环刀放在滤纸上试样上再放一张滤纸和一块透水板以这样顺序重复由下向上重叠至拉杆的长度将饱和器上夹板放在最上部透水板上旋紧拉杆上端的螺丝将各个环刀在上下夹板间夹紧装好试样的饱和器放入真空缸内图盖上缸盖盖缝内
24、应涂一薄层凡士林以防漏气关管夹开二通阀将抽气机与真空缸接通开动抽气机抽除缸内及土中气体当真空表达到约个大气负压力值后继续抽气粘质土约粉质土约后稍微开启管夹使清水由引水管徐徐注入真空缸内在注水过程中应调节管夹使真空表上的数值基本上保持不变待饱和器完全淹没水中后即停止抽气将引水管自水缸中提出开管夹令空气进入真空缸内静置一定时间借大气压力使试样饱和按本规程的规定取出试样称量准确到按本规程式计算饱和度图真空饱和装置二通阀橡皮塞真空缸管夹引水管水缸饱和器排气管接抽气机计算按式计算干土质量式中干土质量风干土质量或天然湿土质量风干含水率或天然含水率按式计算土样制备含水率所加水量式中土样所需加水质量风干含水率
25、时的土样质量风干含水率土样所要求的含水率按式计算制备扰动土试样所需总土质量式中制备试样所需总土质量制备试样所要求的干密度计算出击实土样体积或压样器所用环刀容积风干含水率按式计算制备扰动土样应增加的水量式中制备扰动土样应增加的水量其余符号见本规程式和式按式计算饱和度或式中饱和度饱和后的密度土的干密度土的孔隙比土粒比重饱和后的含水率记录原状土开土记录格式如表扰动土试样制备记录格式如表表原状土开土记录委托单位进室日期年月日工程名称开土日期年月日土样编号室内野外取土高程取土深度颜色气味结构夹杂物包装与扰动情况其他记录者校核者表扰动土试样制备记录工程名称土样编号制备日期制备者计算者校核者土样编号制备标准
26、所需土质量及增加水量的计算试样制备与制备标准之差干密度含水率环刀或计算的击实筒容积干土质量含水率湿土质量增加的水量所需土质量制备方法环刀质量环刀加湿土质量湿土质量密度含水率干密度干密度含水率备注含水率试验定义和适用范围土的含水率是试样在下烘到恒量时所失去的水质量和达恒量后干土质量的比值以百分数表示本试验以烘干法为室内试验的标准方法在野外如无烘箱设备或要求快速测定含水率时可依土的性质和工程情况分别采用下列方法酒精燃烧法适用于简易测定细粒土含水率比重法适用于砂类土本规程适用于有机质泥炭腐植质及其他含量不超过干质量的土当土中有机质含量在之间仍允许采用本规程进行试验但需注明有机质含量烘干法仪器设备烘箱
27、可采用电热烘箱或温度能保持的其他能源烘箱天平称量分度值其他干燥器称量盒为简化计算手续可用恒质量盒仪器设备的检定和校准天平应按相应的检定规程进行检定操作步骤取代表性试样放入称量盒内立即盖好盒盖称量称量时可在天平一端放上等质量的称量盒或与盒等质量的砝码称量结果即为湿土质量揭开盒盖将试样和盒放入烘箱在温度下烘到恒量烘干时间对粘质土不少于砂类土不少于对含有机质超过的土应将温度控制在的恒温下烘至恒量将烘干后的试样和盒取出盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温称干土质量本试验称量应准确至按式计算含水率表含水率测定的允许平行差值含水率允许平行差值式中含水率湿土质量干土质量计算至本试验需进行次平行测定取其算术平均值允
28、许平行差值应符合表规定记录本试验记录格式如表表含水率试验记录工程名称试验者试验方法计算者试验日期校核者试样编号土样说明盒号盒质量盒加湿土质量盒加干土质量水分质量干土质量含水率平均含水率酒精燃烧法仪器设备称量盒定期校正为恒值天平称量分度值酒精纯度其他滴管火柴调土刀等仪器设备的检定和校准天平应按相应的检定规程进行检定操作步骤取代表性试样粘质土砂质土放入称量盒内按本规程规定称湿土质量用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中直至盒中出现自由液面为止为使酒精在试样中充分混合均匀可将盒底在桌面上轻轻敲击点燃盒中酒精烧至火焰熄灭将试样冷却数分钟按本规程规定再重复燃烧次当第次火焰熄灭后立即盖好盒盖称干土质量本试验称
29、量应准确至本试验需进行次平行测定计算方法及允许平行差值见本规程式和表记录本试验记录格式见本规程表比重法仪器设备玻璃瓶容积以上天平称量分度值其他漏斗小勺吸水球玻璃片土样盘及玻璃棒等仪器设备的检定和校准天平应按相应的检定规程进行检定操作步骤取代表性砂质土试样放入土样盘内向玻璃瓶中注入清水至左右然后用漏斗将土样盘中的试样倒入瓶中并用玻璃棒搅拌直到含气完全排出为止向瓶中加清水至全部充满静置后用吸水球吸去泡沫再加清水使其充满盖上玻璃片擦干瓶外壁称量倒去瓶中混合液洗净再向瓶中加清水至全部充满盖上玻璃片擦干瓶外壁称量本试验称量应准确至按式计算含水率式中砂性土的含水率湿土质量瓶水土玻璃片质量瓶水玻璃片质量土粒
30、比重计算至本试验需进行次平行测定取其算术平均值记录本试验记录格式如表为简化计算及试验手续可将定期校正成恒值砂类土的比重可实测或根据一般资料估计表含水率试验记录比重法工程编号试验者土样说明计算者试验日期校核者土样编号瓶号湿土质量瓶水土玻璃片总质量瓶水玻璃片总质量土粒比重含水率平均含水率备注密度试验定义和适用范围土的密度是土的单位体积质量本试验对一般粘质土宜采用环刀法土样易碎裂难以切削可用蜡封法引用标准土工仪器的基本参数及通用技术条件第一篇室内土工仪器切土环刀切土环刀校验方法环刀法仪器设备环刀尺寸参数应符合的规定天平称量分度值称量分度值其他切土刀钢丝锯凡士林等仪器设备的检定和校验天平应按相应的检定
31、规程进行检定环刀应按规定进行校验操作步骤按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样整平其两端将环刀内壁涂一薄层凡士林刃口向下放在土样上用切土刀或钢丝锯将土样削成略大于环刀直径的土柱然后将环刀垂直下压边压边削至土样伸出环刀为止将两端余土削去修平取剩余的代表性土样测定含水率擦净环刀外壁称量在天平放砝码一端放一等量环刀可直接称出湿土质量准确至按式式计算密度及干密度式中密度干密度湿土质量环刀容积含水率计算至本试验需进行次平行测定其平行差值不得大于取其算术平均值记录本试验记录格式如表表密度试验记录表环刀法工程名称钻孔编号土样说明试验日期试验者计算者校核者试样编号土样类别环刀号湿土质量体积湿密度含水率干密
32、度平均干密度蜡封法仪器设备天平称量分度值其他切土刀蜡烧杯细线针等仪器设备的检定和校核天平应按相应的检定规程进行检定操作步骤切取约的试样削去松浮表土及尖锐棱角后系于细线上称量准确至取代表性试样测定含水率持线将试样徐徐浸入刚过熔点的蜡中待全部沉浸后立即将试样提出检查涂在试样四周的蜡中有无气泡存在若有则应用热针刺破并涂平孔口冷却后称土加蜡质量准确至用线将试样吊在天平一端并使试样浸没于纯水中称量准确至见图测记纯水的温度取出试样擦干蜡表面的水分后再称量次检查试样中是否有水浸入如有水浸入应图天平盛水杯蜡封试样细线砝码重做按式和式计算湿度及干密度式中湿密度干密度表密度试验记录表蜡封法工程名称试验者钻孔编号土
33、样说明计算者试验日期校核者蜡的密度试验编号试样质量试样加蜡质量试样加蜡浮质量温度水的密度试样加蜡体积蜡体积试样体积密度含水率干密度平均干密度备注湿土质量土加蜡质量土加蜡在水中质量含水率纯水在时的密度准确至蜡的密度准确至本试验需进行次平行测定其平行差值不得大于取其算术平均值记录本试验记录格式如表比重试验定义和适用范围土的颗粒比重是土在下烘至恒值时的质量与土粒同体积纯水质量的比值按照土粒粒径不同分别用下列方法进行比重测定粒径小于的土用比重瓶法进行粒径大于的土其中含粒径大于颗粒小于时用浮称法进行含粒径大于颗粒大于时用虹吸筒法进行粒径小于部分用比重瓶法进行取其加权平均值作为土粒比重一般土粒的比重用纯水
34、测定对含有可溶盐亲水性胶体或有机质的土须用中性液体如煤油测定比重瓶法仪器设备比重瓶容量或分长颈和短颈两种天平称量分度值恒温水槽准确度砂浴能调节温度真空抽气设备温度计测量范围分度值其他如烘箱纯水中性液体如煤油等孔径及筛漏斗滴管等仪器设备的检定和校准天平温度计等计量仪器应按相应的检定规程进行检定比重瓶应按本规程附比重瓶校正方法进行校准操作步骤将比重瓶烘干装烘干土入比重瓶内若用比重瓶装烘干土称量为排除土中的空气将已装有干土的比重瓶注纯水至瓶的一半处摇动比重瓶并将瓶放在砂浴上煮沸煮沸时间自悬液沸腾时算起砂及砂质粉土不应少于粘土及粉质粘土不应少于煮沸时应注意不使土液溢出瓶外将纯水注入比重瓶如系长颈比重瓶
35、注水至略低于瓶的刻度处如系短颈比重瓶应注水至近满有恒温水槽时可将比重瓶放于恒温水槽内待瓶内悬液温度稳定及瓶上部悬液澄清如系长颈比重瓶用滴管调整液面恰至刻度处以弯液面下缘为准擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水称瓶水土总质量如系短颈比重瓶塞好瓶塞使多余水分自瓶塞毛细管中溢出将瓶外水分擦干后称瓶水土总质量称量后立即测出瓶内水的温度根据测得的温度从已绘制的温度与瓶水总量关系中查得瓶水总质量测定含有可溶盐亲水性胶体或有机质的土比重时用中性液体如煤油等代替纯水用真空抽气法代替煮沸法排除土中空气抽气时真空度须接近个大气压从达到个大气压时算起抽气时间一般为直至悬液内无气泡逸出时为止其余步骤按本规程规定进行本试验
36、称量应准确至按式式计算土粒比重用纯水测定时表比重试验记录表比重瓶法工程名称试验者计算者试验日期校核者试样编号比重瓶号温度液体比重比重瓶质量瓶干土质量干土质量瓶液总质量瓶液土总质量与干土同体积的液体质量比重查表平均值备注式中土粒比重干土质量瓶水总质量瓶水土总质量时纯水的比重可查物理手册准确至用中性液体测定时式中瓶中性液体总质量瓶中性液体土总质量时中性液体的比重实测得准确至其余符号见本规程式计算至本试验须进行次平行测定其平行差值不得大于取其算术平均值记录本试验记录格式如表浮称法仪器设备孔径小于的铁丝筐直径约高约适合铁丝筐沉入用的盛水容器天平或秤称量分度值称量分度值其他如烘箱温度计孔径筛等仪器设备的
37、检定和校准天平或称应按相应的检定规程进行检定操作步骤取粒径大于的代表性试样若用秤称则称冲洗试样直至颗粒表面无尘土和其他污物将试样浸在水中小时后取出立即放入铁丝筐缓缓浸没于水中并在水中摇晃至无气泡逸出时为止图浮称天平调天平平衡砝码盘盛水容器盛粗粒土的铁丝筐称铁丝筐和试样在水中的总质量见图取出试样烘干称量称铁丝筐在水中质量并立即测量容器内水的温度准确至本试验称量应准确至按式计算土粒比重式中铁丝筐在水中质量试样加铁丝筐在水中总质量其余符号见本规程式计算至本试验应进行次平行测定次测定差值不得大于取其算术平均值按式计算土粒平均比重表比重试验记录表浮称法工程名称试验者计算者试验日期校核者野外编号室内编号温
38、度水的比重烘干土质量铁丝筐加试样在水中质量铁丝筐在水中质量试样在水中质量比重查表平均值备注式中粒径大于土粒的比重粒径小于土粒的比重粒径大于土粒占总质量的百分数粒径小于土粒占总质量的百分数计算至记录本试验记录格式如表虹吸筒法仪器设备虹吸筒见图图虹吸筒单位虹吸筒虹吸管橡皮管管夹量筒台秤称量分度值量筒容量大于其他如烘箱温度计孔径的筛等仪器设备的检定和校准台秤应按相应的检定规程进行检定操作步骤取粒径大于的代表性试样将试样冲洗直至颗粒表面无尘土和其他污物再将试样浸在水中小时后取出晾干或用布擦干其表面水分称量注清水入虹吸筒至管口有水溢出时停止注水待管口不再有水流出后关闭管夹将试样缓缓放入筒中边放边揽至无气
39、泡逸出时为止搅动时勿使水溅出筒外待虹吸筒中水面平静后开管夹让试样排开的水通过虹表比重试验记录表虹吸筒法工程名称试验者计算者试验日期校核者野外编号室内编号温度水的比重烘干土质量风干土质量量筒质量量筒加排开水质量排开水质量吸着水质量比重查表平均比重吸管流入量筒中称量筒与水总质量测量筒内水的温度准确至取出虹吸筒内试样烘干称量本试验称量应准确至按式计算比重式中晾干试样质量量筒加水总质量量筒质量其余符号见本规程式计算至本试验进行次平行测定次测定的差值不得大于取其算术平均值按本规程式计算平均比重记录本试验记录格式如表附比重瓶校正目的比重瓶的玻璃在不同温度下会产生胀缩水在不同温度下的密度比重也各不相同因此比
40、重瓶盛装纯水至一定标记处的总质量随温度而异故比重瓶必须进行校正比重瓶每年至少校正次并经常抽查如发现有误差时应重新校正仪器设备和检定仪器设备比重瓶容量及天平称量分度值恒温水槽准确度温度计刻度范围分度值其他如纯水滴管等仪器设备的检定天平温度计应按相应的检定规程进行检定操作步骤将比重瓶洗净烘干称量次准确至取其算术平均值次差值不得大于将事先煮沸并冷却的纯水注入比重瓶对长颈比重瓶达到刻度为止对短颈比重瓶注满水塞紧瓶塞多余水自瓶塞毛细管中溢出移比重瓶入恒温水槽待瓶内水温稳定后将瓶取出擦干外壁的水称瓶水总质量准确至重复上述步骤测定次取其算术平均值其平行差值不得大于将恒温水槽水温以级差调节逐级测定不同温度下的
41、瓶水总质量将测定结果列表表以瓶水总质量为横坐标温度为纵坐标绘制瓶水总质量与温度的关系曲线图备用记录本校正记录格式如表图比重瓶校正曲线表比重瓶校正记录表瓶号校正者瓶重校正日期校核者温度瓶水总质量平均瓶水总质量颗粒分析试验目的和适用范围颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数的方法借以明了颗粒大小分布情况供土的分类及概略判断土的工程性质及选料之用本规程根据土的颗粒大小及级配情况分别采用以下种方法筛析法适用于粒径大于的土密度计法适用于粒径小于的土移液管法适用于粒径大于的土若土中粗细兼有则联合使用筛析法及密度计法或移液管法引用标准土工仪器的基本参数及通用技术条件第一篇室内土工仪器试验筛实
42、验室用标准振筛机技术条件筛析法仪器设备试验筛应符合的要求粗筛圆孔孔径为细筛孔径为天平称量分度值称量分度值台秤称量分度值振筛机应符合的技术条件其他烘箱量筒漏斗瓷杯研钵附带橡皮头研杵瓷盘毛刷匙木碾等仪器设备的检定和校准试验筛应按的规定进行检定天平台秤应按相应的检定规程进行检定振筛机应按的规定进行检定操作步骤从风干松散的土样中用四分法按下列规定取出代表性试样粒径小于颗粒的土取最大粒径小于的土取最大粒径小于的土取最大粒径小于的土取最大粒径小于的土取以上无粘性土按本规程规定数量取出试样称量准确至当试样质量多于时应准确至将试样过孔径为细筛分别称出筛上和筛下土质量取筛上试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中取筛
43、下试样倒入依次选好的细筛最上层筛中进行筛析细筛宜放在振筛机上震摇震摇时间一般为由最大孔径筛开始顺序将各筛取下在白纸上用手轻叩摇晃如仍有土粒漏下应继续轻叩摇晃至无土粒漏下为止漏下的土粒应全部放入下级筛内并将留在各筛上的试样分别称量准确至各细筛上及底盘内土质量总和与筛前所取筛下试样质量之差不得大于各粗筛上及筛下的土质量总和与试样质量之差不得大于筛下的土小于试样总质量的则可省略细筛筛析筛上的土小于试样总质量的则可省略粗筛筛析含有粘土粒的砂砾土将土样放在橡皮板上用土碾将粘的土团充分碾散用四分法按本规程规定称取代表性试样置于盛有清水的瓷盆中用搅棒搅拌使试样充分浸润和粗细颗粒分离将浸润后的混合液过细筛边搅
44、拌边冲洗边过筛直至筛上仅留大于的土粒为止然后将筛上的土风干称量准确至按本规程规定进行粗筛筛析用带橡皮头的研杵研磨粒径小于的混合液俟稍沉淀将上部悬液过筛再向瓷盆加清水研磨静置过筛如此反复直至盆内悬液澄清最后将全部土料倒在筛上用水冲洗直至筛上仅留大于的净砂为止将粒径大于的净砂烘干称量准确至并按本规程规定进行细筛筛析将粒径大于颗粒和颗粒的质量从原取土总质量中减去即得粒径小于颗粒土的质量当粒径小于的试样质量大于总质量的时应按密度计法或移液管法测定粒径小于的颗粒组成计算及制图按式计算小于某粒径的试样质量占试样总质量百分数式中小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数小于某粒径的试样质量当细筛分析时或用密度
45、计法分析时所取试样质量粗筛分析时则为试样总质量粗径小于或粒径小于的试样质量占总质量的百分数如试样中无大于粒径或无小于的粒径在计算粗筛分析时则绘制颗粒大小分布曲线以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标以粒径在对数横坐标上进行绘制求出各粒组的颗粒质量百分数如图必要时计算级配指标按式计算不均匀系数式中不均匀系数限制粒径在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的的粒径有效粒径在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的的粒径按式计算曲率系数式中曲率系数在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的的粒径其余符号见本规程式图颗粒大小分布曲线记录本试验记录格式如表表颗粒大小分析试验记录表
46、筛析法工种名称试验者土样编号计算者试验日期校核者风干土质量小于的土占总土质量百分数筛上土质量小于的土占总土质量百分数筛下土质量细筛分析时所取试样质量筛号孔径累积留筛土质量小于该孔径的土质量小于该孔径的土质量百分数小于该孔径的总土质量百分数底盘总计密度计法仪器设备密度计甲种刻度单位以摄氏时每悬液内所含土质量的克数表示刻度为分度值为乙种刻度单位以摄氏时悬液的比重表示刻度为分度值为量筒高约直径约容积刻度为分度值为试验筛细筛孔径洗筛孔径天平称量分度值称量分度值称量分度值三种温度计刻度分度值洗筛漏斗直径略大于洗筛直径使洗筛恰可套入漏斗中搅拌器轮径孔径约杆长约带旋转叶煮沸设备附冷凝管其他秒表锥形瓶研钵木杵
47、电导率仪等仪器设备的检定和校准密度计的校正应按附密度计校正的规定进行试验筛应按的规定进行检定天平应按相应的检定规程进行检定试剂分散剂浓度双氧水硅酸钠六偏磷酸钠水溶盐检验试剂盐酸氯化钡硝酸硝酸银操作步骤宜采用风干土试样并按式计算试样干质量为时所需的风干土质量式中风干土质量试样干土质量风干土含水率试样中易溶盐含量大于总质量的时应洗盐易溶盐含量检验可用电导法或目测法电导法按电导率仪使用说明书操作测定温度时试样溶液土水比为的电导率并按式计算时的电导率式中时悬液的电导率时悬液的电导率测定时悬液的温度当大于时应洗盐目测法取风干试样于烧杯中加适当纯水调成糊状研散再加纯水煮沸冷却后移入试管中放置过夜观察试管当
48、出现凝聚现象时应洗盐洗盐步骤如下将分析用的试样放入调土杯内注入少量蒸馏水拌和均匀迅速倒入贴有滤纸的漏斗中并注入蒸馏水冲洗过滤附在调土杯上的土粒全部洗入漏斗若发现滤液混浊须重新过滤应经常使漏斗内的液面保持高出土面约每次加水后须用表面皿盖住漏斗检查易溶盐清洗程度可用个试管各取刚滤下的滤液一管加入数滴盐酸和氯化钡另一管加入数滴硝酸和硝酸银若发现一管中有白色沉淀则证明土中的易溶盐仍未洗净应继续清洗直至检查时试管中不再发现白色沉淀为止洗盐后将漏斗中的土样仔细洗下风干试样称干质量为的风干试样倒入锥形瓶中勿使土粒丢失注入水浸泡过夜将锥形瓶放在煮沸设备上连接冷凝管进行煮沸一般煮沸时间约将冷却后的悬液倒入瓷杯中
49、静置约将上部悬液倒入量筒杯底沉淀物用带橡皮头研杵细心研散加水经搅拌后静置约再将上部悬液倒入量筒如此反复操作直至杯内悬液澄清为止当土中大于的颗粒估计超过试样总质量的时应将其全部倒至筛上冲洗直至筛上仅留大于的颗粒为止将留在洗筛上的颗粒洗入蒸发皿内倾去上部清水烘干称量然后按本规程规定进行细筛筛析将过筛悬液倒入量筒加浓度的六偏磷酸钠约于量筒溶液中再注入纯水使筒内悬液达对加入六偏磷酸钠后产生凝聚的土应选用其他分散剂用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌约往复各约次搅拌时勿使悬液溅出筒外使悬液内土粒均匀分布取出搅拌器将密度计放入悬液中同时开动秒表测经和时的密度计读数根据试样情况或实际需要可增加密度计读数或缩短最后一次读数的时间每次读数均应在预定
